Pertimbangan Keamanan dari Kombinasi zk-SNARKs dan Blockchain

zk-SNARKs(ZKP) sebagai alat kriptografi yang kuat, semakin dalam terintegrasi dengan teknologi Blockchain. Dengan semakin banyaknya protokol Layer 2 dan blockchain publik khusus yang mengadopsi teknologi ZKP, kompleksitas sistemnya juga membawa tantangan keamanan baru. Artikel ini akan membahas dari sudut pandang keamanan, mengeksplorasi celah yang mungkin muncul dalam proses penggabungan ZKP dan Blockchain, sebagai referensi untuk layanan keamanan proyek terkait.

Fitur Inti ZKP

Sebelum menganalisis keamanan sistem ZKP, kita perlu memahami karakteristik intinya. Sistem bukti nol yang sempurna harus memenuhi ketiga sifat berikut:

1. Kecukupan: Untuk pernyataan yang benar, pembuktian selalu dapat berhasil membuktikan kebenarannya kepada verifier.

2. Keandalan: untuk pernyataan yang salah, pembuktian jahat tidak dapat menipu validator.

3. Sifat Zero-Knowledge: Dalam proses verifikasi, verifier tidak akan mendapatkan informasi apapun tentang data asli.

Ketiga sifat ini adalah dasar keamanan dan efektivitas sistem ZKP. Jika salah satu sifat tidak terpenuhi, hal ini dapat menyebabkan masalah serius pada keamanan sistem, seperti penolakan layanan, penghindaran otorisasi, atau kebocoran data.

Fokus Perhatian Keamanan

Untuk proyek Blockchain berbasis ZKP, perlu fokus pada beberapa arah keamanan berikut:

1. zk-SNARKs sirkuit

Sirkuit ZKP adalah inti dari seluruh sistem, dan perlu memastikan keamanan, efektivitas, dan skalabilitasnya. Fokus utama termasuk:

• Desain sirkuit: hindari kesalahan logika yang menyebabkan proses pembuktian tidak memenuhi atribut keamanan.
• Implementasi primitif kriptografi: memastikan implementasi yang benar dari komponen dasar seperti fungsi hash, algoritma enkripsi, dan sebagainya.
• Jaminan Keacakan: Menjamin keamanan proses penghasil angka acak.

2. Keamanan Kontrak Pintar

Untuk proyek Layer 2 atau koin privasi, kontrak pintar memainkan peran kunci dalam lintas rantai aset, verifikasi proof, dan aspek lainnya. Selain kerentanan umum, perlu memperhatikan keamanan verifikasi pesan lintas rantai dan verifikasi proof.

3. Ketersediaan data

Pastikan data di luar rantai dapat diakses dan diverifikasi dengan aman dan efektif. Fokus pada keamanan penyimpanan data, mekanisme verifikasi, dan proses transmisi. Perlindungan dapat diperkuat melalui pembuktian ketersediaan data, perlindungan host, dan pemantauan status data.

4. Mekanisme Insentif Ekonomi

Menilai desain model insentif proyek, distribusi hadiah, dan mekanisme hukuman, untuk memastikan semua pihak yang terlibat dapat berpartisipasi secara wajar dan menjaga keamanan serta stabilitas sistem.

5. Perlindungan Privasi

Implementasi skema privasi untuk proyek audit, memastikan bahwa data pengguna dilindungi sepenuhnya selama proses transmisi, penyimpanan, dan verifikasi, sambil menjaga ketersediaan dan keandalan sistem.

6. Optimasi Kinerja

Menilai strategi optimasi kinerja proyek, seperti kecepatan pemrosesan transaksi, efisiensi proses verifikasi, dll., memastikan memenuhi kebutuhan kinerja.

7. Mekanisme toleransi kesalahan dan pemulihan

Strategi toleransi kesalahan dan pemulihan untuk proyek audit ketika menghadapi gangguan jaringan, serangan jahat, dan situasi tak terduga lainnya, memastikan sistem dapat secara otomatis pulih dan mempertahankan operasi normal jika memungkinkan.

8. Kualitas kode

Menilai kualitas keseluruhan kode proyek audit, dengan perhatian pada keterbacaan, pemeliharaan, dan ketahanan, serta mengevaluasi apakah ada praktik pemrograman yang tidak sesuai, kode redundan, atau kesalahan potensial.

Layanan Keamanan dan Perlindungan

Memberikan perlindungan keamanan menyeluruh untuk proyek ZKP dapat dilakukan dari beberapa aspek berikut:

1. Audit sirkuit: Menggunakan metode manual dan otomatis untuk mengaudit ketentuan dan keakuratan generasi saksi, dengan fokus khusus pada kekurangan kerentanan perhitungan.

2. Audit kode: Melakukan Fuzz dan pengujian keamanan pada kode Sequencer/Prover dan kontrak verifikasi.

3. Pemantauan waktu nyata: Mengimplementasikan sistem pemantauan dan perlindungan keamanan di blockchain untuk mencapai kesadaran risiko, peringatan, dan pemblokiran serangan.

4. Perlindungan Host: Menggunakan produk perlindungan keamanan host yang memiliki kemampuan CWPP dan ASA, untuk memastikan server berjalan dengan aman dan terpercaya.

Kesimpulan

Keamanan proyek ZKP tergantung pada skenario aplikasi spesifiknya, seperti Layer 2, koin privasi, atau blockchain publik. Bagaimanapun juga, tiga sifat inti ZKP: kelengkapan, keandalan, dan pengetahuan nol harus dijamin secara efektif. Hanya dengan mempertimbangkan semua aspek keamanan secara menyeluruh, kita dapat membangun sistem blockchain ZKP yang benar-benar aman dan dapat diandalkan.